FR3036456A1 - PURGE SOLENOID VALVE FOR VAPOR EXHAUST DEVICE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une électrovanne (10) comprenant : - un boîtier (12) muni d'un orifice d'entrée (14) de fluide et d'un orifice de sortie (18) de fluide, - un bobinot (28) d'électroaimant disposé dans le boitier (12), - une armature (36) en matériau magnétique située en regard d'une extrémité d'un noyau magnétique (30) dudit bobinot (28) et déplaçable selon un axe dudit noyau (30) entre une première position d'ouverture et une seconde position de fermeture dudit orifice de sortie (18), le bobinot (28) étant en matière plastique chargée en polytétrafluoroéthylène.The present invention relates to a solenoid valve (10) comprising: - a housing (12) provided with a fluid inlet (14) and a fluid outlet (18), - a bobbin (28) d electromagnet disposed in the housing (12), - an armature (36) of magnetic material located opposite one end of a magnetic core (30) of said bobbin (28) and movable along an axis of said core (30) between a first open position and a second closed position of said outlet port (18), the bobbin (28) being made of polytetrafluoroethylene filled plastic material.
Description
1 ELECTROVANNE DE PURGE POUR DISPOSITIF D'EVACUATION DE VAPEURS La présente invention concerne une électrovanne, et plus particulièrement une électrovanne de purge pour l'évacuation de vapeurs, ainsi qu'un moteur et un véhicule automobile comprenant une telle électrovanne. De telles électrovannes peuvent trouver une application préférée, bien que non exclusive, dans les dispositifs de récupération des vapeurs d'essence qui s'accumulent dans les réservoirs d'essence, au-dessus de la phase liquide. Ces dispositifs sont destinés à accompagner un moteur à allumage commandé, en particulier dans les véhicules automobiles, afin d'éviter le rejet desdites vapeurs directement dans l'atmosphère. De manière connue une telle électrovanne comprend une bobine électromagnétique enroulée sur le moyeu d'un bobinot en matière plastique et un noyau métallique disposé à l'intérieur de ce moyeu. Un clapet est disposé en vis-à-vis du noyau pour être déplacé axialement par les forces électromagnétiques, d'une position où il obture un conduit d'écoulement de fluide à une autre position dans laquelle le conduit est ouvert. Le clapet est maintenu normalement fermé par un ressort. Dans ces électrovannes, la bobine est alimentée en courant. Lorsque le courant alimente la bobine, le clapet est déplacé de façon à fermer un passage de fluide, et inversement lorsque le courant n'alimente plus la bobine. Le clapet est donc amené à se déplacer très souvent. Lors de ces déplacements répétés une usure est créée entre le clapet et le bobinot. Cette usure est en relation directe avec le coefficient de frottement entre les matériaux en contact lors du déplacement. Au-delà d'un certain niveau d'usure le produit ne fonctionne plus correctement.The present invention relates to a solenoid valve, and more particularly to a purge solenoid valve for evacuation of vapors, as well as to a motor and a motor vehicle comprising such a solenoid valve. Such solenoid valves may find a preferred, although not exclusive, application in gasoline vapor recovery devices that accumulate in fuel tanks above the liquid phase. These devices are intended to accompany a spark ignition engine, particularly in motor vehicles, to prevent the discharge of said vapors directly into the atmosphere. In known manner such a solenoid valve comprises an electromagnetic coil wound on the hub of a plastic bobbin and a metal core disposed inside this hub. A valve is disposed facing the core to be axially displaced by the electromagnetic forces, from a position where it closes a fluid flow conduit to another position in which the conduit is open. The valve is held normally closed by a spring. In these solenoid valves, the coil is supplied with current. When the current feeds the coil, the valve is moved to close a fluid passage, and vice versa when the current no longer feeds the coil. The valve is therefore required to move very often. During these repeated movements wear is created between the valve and the bobbin. This wear is in direct relation with the coefficient of friction between the materials in contact during the displacement. Beyond a certain level of wear the product does not work properly.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant une électrovanne comprenant : - un boîtier muni d'un orifice d'entrée de fluide et d'un orifice de sortie de fluide, - un bobinot d'électroaimant disposé dans le boitier, 3036456 2 - une armature en matériau magnétique située en regard d'une extrémité d'un noyau magnétique dudit bobinot et déplaçable selon un axe dudit noyau entre une première position d'ouverture et une seconde position de fermeture dudit orifice de sortie, le bobinot étant en matière plastique chargée en polytétrafluoroéthylène.The present invention therefore aims to overcome one or more of the drawbacks of prior art devices by providing a solenoid valve comprising: a housing provided with a fluid inlet orifice and a fluid outlet orifice, an electromagnet winding disposed in the housing, an armature of magnetic material located facing one end of a magnetic core of said winder and movable along an axis of said core between a first open position and a second closing position of said outlet orifice, the bobbin being made of plastic material loaded with polytetrafluoroethylene.
5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le bobinot est entièrement en polytétrafluoroéthylène. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bobinot est obtenu par surmoulage. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne comprend un siège, 10 d'un organe obturateur, solidaire de l'orifice de sortie. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne comprend un organe obturateur solidaire à déplacement de l'armature, l'organe obturateur étant écarté ou en appui contre le siège lorsque l'armature est, respectivement, dans sa première ou seconde position.According to one embodiment of the invention, the bobbin is entirely of polytetrafluoroethylene. According to one embodiment of the invention, the bobbin is obtained by overmolding. According to one embodiment of the invention, the solenoid valve comprises a seat, 10 of a shutter member, integral with the outlet orifice. According to one embodiment of the invention, the solenoid valve comprises a shutter member secured to displacement of the armature, the shutter member being spaced apart or in abutment against the seat when the armature is, respectively, in its first or second position.
15 L'invention concerne également un moteur de véhicule automobile, comprenant au moins une électrovanne selon l'invention. L'invention concerne également un véhicule automobile, comprenant un moteur selon l'invention. L'invention concerne également l'utilisation de l'électrovanne selon l'invention 20 pour l'évacuation de vapeurs d'essence dans un véhicule automobile. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: 25 - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une partie d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une partie d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un bobinot selon l'invention.The invention also relates to a motor vehicle engine, comprising at least one solenoid valve according to the invention. The invention also relates to a motor vehicle, comprising an engine according to the invention. The invention also relates to the use of the solenoid valve according to the invention for the evacuation of petrol vapors in a motor vehicle. Other objects, features and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description given hereinafter with reference to the appended figures given by way of example and in which: FIG. 1 is a schematic representation of a longitudinal sectional view of an embodiment of a part of a device according to the invention; FIG. 2 is a schematic representation of a longitudinal sectional view of FIG. an embodiment of a part of a device according to the invention, - Figure 3 is an elevational view of an embodiment of a winding according to the invention.
3036456 3 Une électrovanne 10 selon l'invention, illustrée figure 1 et 2, comprend un boîtier 12 par exemple réalisé en matière plastique rigide. Le corps de boîtier inférieur forme une cuve dont le fond comporte un orifice d'entrée 14 prolongé par un conduit d'entrée 16 5 destiné à être raccordé à un conduit d'admission des vapeurs. Le corps de boîtier 12 est muni d'un orifice de sortie 18 des vapeurs prolongé par un conduit de sortie 20 destiné à être raccordé à un conduit d'évacuation des vapeurs non illustré. Selon un mode de réalisation de l'invention, le conduit de sortie est une tuyère. Un circuit en matériau magnétique 22 est disposé dans le corps de boîtier 12 et 10 entoure un bobinot 28 d'électroaimant, illustré également figure 3. Le bobinot 28 est rendu solidaire du boîtier par l'intermédiaire d'une liaison mécanique, non référencée, comprenant par exemple un ou plusieurs flasques. Le bobinot 28 comprend en son centre un noyau magnétique 30 tubulaire de forme générale de tige à travers lequel circulent les gaz. Un bobinage électrique 32 est monté fixe autour du centre du bobinot 28.A solenoid valve 10 according to the invention, illustrated in FIGS. 1 and 2, comprises a housing 12, for example made of a rigid plastic material. The lower housing body forms a vessel whose bottom has an inlet port 14 extended by an inlet conduit 16 5 for connection to a vapor inlet conduit. The housing body 12 is provided with a vapor outlet port 18 extended by an outlet conduit 20 for connection to a non-illustrated vapor discharge conduit. According to one embodiment of the invention, the outlet duct is a nozzle. A magnetic material circuit 22 is disposed in the housing body 12 and surrounds an electromagnet coil 28, also illustrated in FIG. 3. The coil 28 is secured to the housing by means of a mechanical connection, not referenced, comprising for example one or more flanges. The bobbin 28 comprises in its center a tubular magnetic core 30 of general rod shape through which the gases flow. An electric winding 32 is fixedly mounted around the center of the bobbin 28.
15 Une armature métallique 36, également appelée clapet 36, illustrée également figure 2, formée d'une plaquette métallique en matériau magnétique est située en regard de l'extrémité supérieure du noyau magnétique 30 et porte un organe obturateur 38, connu et décrit dans la demande française 1553525, réalisé dans un matériau apte à coopérer de façon étanche avec un siège 48 de l'électrovanne 10 qui est formé par 20 l'extrémité interne du conduit de sortie 18. L'organe obturateur 38 est constitué par une couche d'un matériau d'étanchéité, tel que de l'élastomère, déposée sur la face supérieure de l'armature métallique 36. Selon un mode de réalisation illustrée figure 3, le bobinot 28 comporte des éléments 40 de guidage de l'armature métallique ou clapet 36. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'armature métallique 36 et l'organe 25 obturateur 38 comporte une ouverture 60 permettant le passage du fluide. Le clapet 36, déplaçable selon un axe X dudit noyau 30, peut ainsi prendre une première position d'ouverture de l'écoulement de vapeurs dans l'orifice de sortie 18 et une deuxième position de fermeture dudit écoulement de vapeurs. En l'absence de l'application d'un champ magnétique, l'organe obturateur est contraint en appui sur le 30 siège 48 par un organe élastique tel qu'un ressort 70. Lorsqu'un champ magnétique est 3036456 4 appliqué, celui-ci va contre la force du ressort et déplace l'armature métallique 36 dans sa première position d'ouverture ce qui éloigne l'organe obturateur du siège 48. Comme expliqué précédemment, le clapet 36 est donc amené à se déplacer très souvent. Ces déplacements répétés créent une usure entre le clapet 36 et le bobinot 28, 5 et les éléments de guidage 40 du bobinot 28. Afin de limiter cette usure, l'invention prévoit un bobinot 28 en matière plastique chargée en polytétrafluoroéthylène (également connu sous le sigle PTFE). Ce matériau, en plus d'une excellente résistance thermique et chimique, possède un coefficient de frottement extrêmement faible.A metal reinforcement 36, also called a valve 36, also illustrated in FIG. 2, formed of a metal plate made of magnetic material, is situated facing the upper end of the magnetic core 30 and carries a shutter member 38, known and described in FIG. French application 1553525, made of a material adapted to cooperate sealingly with a seat 48 of the solenoid valve 10 which is formed by the inner end of the outlet duct 18. The shutter member 38 is constituted by a layer of a sealing material, such as elastomer, deposited on the upper face of the metal reinforcement 36. According to an embodiment illustrated in FIG. 3, the bobbin 28 comprises elements 40 for guiding the metal reinforcement or valve. 36. According to one embodiment of the invention, the metal frame 36 and the shutter member 38 comprises an opening 60 allowing the passage of the fluid. The valve 36, movable along an axis X of said core 30, can thus take a first open position of the vapor flow in the outlet orifice 18 and a second position for closing said flow of vapors. In the absence of the application of a magnetic field, the shutter member is constrained to bear on the seat 48 by an elastic member such as a spring 70. When a magnetic field is applied, this ci goes against the force of the spring and moves the metal armature 36 in its first open position which moves the shutter member away from the seat 48. As explained above, the valve 36 is therefore caused to move very often. These repeated movements create a wear between the valve 36 and the bobbin 28, 5 and the guide elements 40 of the bobbin 28. In order to limit this wear, the invention provides a bobbin 28 made of plastic material loaded with polytetrafluoroethylene (also known as PTFE logo). This material, in addition to excellent thermal and chemical resistance, has an extremely low coefficient of friction.
10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le bobinot 28 est entièrement en polytétrafluoroéthylène. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bobinot 28 en PTFE est réalisé par surmoulage. Le bobinot 28 est ainsi surmoulé. Ainsi, l'électrovanne 10 selon l'invention fonctionne avec des performances 15 maximales, même au-delà d'un certain d'un nombre de cycles d'utilisation élevé et par exemple même au delà de 100 à 200 millions de cycles. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans 20 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.According to one embodiment of the invention, the bobbin 28 is entirely of polytetrafluoroethylene. According to one embodiment of the invention, the PTFE bobbin 28 is made by overmolding. The bobbin 28 is overmolded. Thus, the solenoid valve 10 according to the invention operates with maximum performances, even beyond a certain number of cycles of high use and for example even beyond 100 to 200 million cycles. The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and may be modified without departing from the scope defined by the claims.
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